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有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)
❒ 有機金屬化學氣相沉積的製作流程
以成長砷化鎵磊晶為例,有機金屬化學氣相沉積的製作流程如<圖一>所示,其製作步驟如下:
1.將砷化鎵晶圓放在有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)機台的晶圓座上方,做為基板(Substrate)。
2.在高真空(HV)下,將不同的有機金屬氣體「三氫化砷(AsH3)」與「三甲基鎵(Ga(CH3)3)」經由氣流噴嘴通入反應器內,向砷化鎵晶圓(基板)移動。
3.將基板加熱到高溫,使三氫化砷化學鍵斷裂產生「砷原子」,三甲基鎵化學鍵斷裂產生「鎵原子」,經由化學反應產生砷化鎵分子。知識力www.ansforce.com。
4.砷化鎵分子緩慢地在砷化鎵晶圓(基板)上堆積,形成「砷化鎵磊晶」。

圖一 有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)系統示意圖。
❒ 有機金屬化學氣相沉積的特性
有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)又稱為「有機金屬氣相磊晶(MOVPE:Metal Organic Vapor Phase Epitaxy)」,在成長薄膜的過程中有化學反應發生,屬於化學氣相沉積(CVD),由於只需要「高真空(HV:High Vacuum)」,反應用的有機金屬氣體可以較大量且快速地在基板上沉積,成本較低,適合工廠大量生產;但是在成長磊晶的過程中不容易控制每個管線中有機金屬氣體分子噴出來的流量(製程參數不易控制),因此必須花費較長的時間才能調配出適當的氣體流量。
MOCVD通常使用在發光二極體(LED)、雷射二極體(LD)或射頻積體電路(RF IC)等元件的工廠生產線,目前國內使用的廠商有國聯光電(發光元件)、晶元光電(發光元件)、全新光電(射頻積體電路)等公司。值得注意的是,MOCVD所使用的有機金屬氣體大部分都有劇毒,極少量氣體外洩就會造成爆炸或死亡,因此一般工廠都會有嚴格的保護措施。
❒ 有機金屬化學氣相沉積的優缺點
➤優點:使用「高真空」成本較低,適合工廠量產使用,是目前生產線上最常使用的磊晶成長技術。
➤缺點:製程參數不易控制,不適合研發使用,原料通常是氣體或液體,要調整出合適的成分,同時又要讓原子排列整齊成長磊晶比較困難。
【延伸閱讀】其他詳細內容請參考「積體電路與微機電產業,全華圖書公司」。<我要買書>
